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关注中国航天日:太空中也需要“天气预报”吗?

今天是4月24日,也是第七个中国航天日。从古至今,无论是“敦煌飞天”还是“神舟十三号”载人飞船,中国人民始终对寰宇保持好奇与探索。

今年航天日的主题是“航天点亮梦想”

1970年,我国成功将

第一颗人造地球卫星

——“东方红一号”送入太空

一曲悠扬的《东方红》在浩瀚太空奏响

宣告了中国进入航天时代

气象卫星与航天事业紧密相连

如今,我国气象卫星发展

一跃千里

从天气预报预警、百姓生活

到综合防灾减灾

风云气象卫星都发挥着重要作用

太空中也有“天气”吗

4月16日上午

“神舟十三号”载人飞船

返回舱在东风着陆场成功着陆

航天员回到阔别半年之久的地球

为中国最长一次太空载人飞行

画上了圆满句号

4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆 图:新华网

很多人不禁想问

生活在地面上的我们

已经习惯了阴晴雨雪等

天气的变化

但远在“九霄之外”

接近真空的宇宙空间里

也会有“天气”存在吗?

其实,太空中的天气并非

我们通常理解的阴晴雨雪

这里的天气指的是“空间天气”

空间天气中的“风”是太阳风

“雨”则是来自太阳的带电粒子雨

什 么 是 空 间 天 气

空间天气的研究对象是地球表面20公里以上的空间领域,主要包括日地空间的太阳日冕、行星际、磁层、电离层和中高层大气等。我们目前大部分的航天、卫星、通讯、导航活动都发生或依赖于这个空间领域。因此,灾害性的空间天气会对其产生直接的影响。

对于航天设备来说,航天器上的微电子元器件,最惧怕的就是高能粒子中能量更高的那一部分,这些高能粒子能够穿透电子元件,造成数据错误、电路功能混乱或计算机整机瘫痪,引发机器的异常或故障,甚至将其彻底摧毁。

而能量相对低一些的高能粒子,则可以在航天器内部的电路板、导线等位置产生电荷堆积,阻碍航天器的正常工作。

因此,在航天器发射和运行期间,对空间天气要素进行连续监测和预报,对可能发生的灾害性空间天气事件作出预警,会保障航天器及宇航员的安全。对于“风云三号E星”来说,它携带的我国第一台空间太阳望远镜,可实现对太阳日冕活动的观测,将有效增强空间天气的监测能力,为更准确的空间天气预报提供数据支撑。

空间天气预警保障航天员安全

国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)作为国家级空间天气业务单位,会为航天器发射及在轨运行提供空间天气预报及影响评估服务,为载人航天任务提供出舱时间窗预报,避免航天员出舱活动时刚好遭遇严重的太阳高能粒子辐射,为航天员提供更高的出舱安全系数。

另外,碎片碰撞预警系统能够实时监测无数太空中高速飞行的碎片,为包括卫星在内的人造航天器安全运行提供保障。

2008年“神舟七号”载人飞船指令长翟志刚,成为我国第一位太空出舱的航天员,国家卫星气象中心结合空间天气环境准确预报出舱窗口时间。

2008年,执行“神舟七号”载人航天飞行出舱活动任务的航天员翟志刚准备返回轨道舱 图:新华网

2011年“神舟八号”飞船与“天宫一号”实验舱首次进行太空交会对接,高空大气密度的变化尤为关键,国家卫星气象中心根据对接轨道环境,对窗口期前后时间段的空间天气作出准确研判,为任务的顺利完成提供了重要保障。

天气对航天器发射、返回很重要

对航天而言,运载火箭、发射场建设、气象保障条件等缺一不可。气象条件也是影响“神舟十三号”载人飞船返回舱安全着陆的重要因素,及时捕捉天气变化是确定返回窗口的重要基础。

东风着陆场地处我国第三大沙漠——巴丹吉林沙漠腹地。4月,大风沙尘天气多发,天气情况比较复杂,而风是影响飞船安全着陆的重要因素。能否准确预测风向、风速等气象要素是确保飞船准确返回着陆场预定区域的关键。

东风着陆场面积大、地形地貌复杂,气象预报综合研判难度较高。内蒙古自治区现场气象保障服务团队与酒泉卫星发射中心、中央气象台、自治区气象台、阿拉善盟气象台不间断开展联合天气会商,根据任务节点滚动制作发布着陆场逐日天气预报。

现场气象保障服务团队经过反复研判,得出结论:16日上午着陆场区气象条件满足返回舱返回要求,高空风、浅层风也满足飞船返回条件。

4月16日9时56分,“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场安全降落,着陆场气象要素实测值与气象预报结论完全吻合。

来源:中国气象局

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